Полые газопромыватели.

В полых газопромывателях газопылевой поток пропускают через завесу распыляемой жидкости. При этом частицы пыли захватываются капля­ми промывной жидкости и осаждаются в промывателе, а очищенные газы удаляются из аппарата. Наиболее распространенным аппаратом этого класса является полый форсуночный скруббер (рис. 4.24). Он широко используется как для очистки газов от достаточно крупных частиц пыли, так и для охлажде­ния газов, выполняя в различных системах пылеулавливания роль аппарата, обеспечивающего подготовку (кондиционирование) газов.

Аппарат представляет собой колонну круглого или прямоугольного сечения, в которой осуществляется контакт между очищаемыми газами и каплями жидкости, распыливаемой форсунками. По направлению движения газов и жидкости полые скрубберы делятся на противоточные, прямоточные и с поперечным подводом жидкости.

В наиболее распространенном противоточном скруббере капли из форсунок падают навстречу запыленному потоку газов; они должны быть достаточно крупными, чтобы их не унес пылегазовый поток.

В полых газопромывателях обычно устанавливают центробежные форсунки грубого распыла, работающие под давлением от 0,3 до 0,4 МПа и создающие капли требуемого размера. При работе на таких форсунках можно использовать оборотную воду, содержащую взвеси.

Гидравлическое сопротивление полого скруббера весьма незначительно: при отсутствии каплеуловителя и газораспределителя оно обычно не превышает 250 Па.

При применении высокоскоростных скрубберов с линейной скоростью газов 5…8 м/с рекомендуется установка каплеуловителя.

Степень очистки в полом форсуночном скруббере достигает 99% при улавливании частиц размером >10 мкм и резко снижается при размере <5 мкм.

Рис. 1.2. Полый форсуночный скруббер

В НИИОГАЗе разработан типоразмерный ряд вертикальных полых скрубберов типа АКПР производительностью по газу от 6 до 400 тыс. м³/ч. В верхней части скруббера установлен центробежный цилиндрический каплеуловитель. Каплесодержание на выходе из него не превышает 0,1 г/м³. Гидравлическое сопротивление аппарата при изменении скорости газа в диапазоне 5,0…8,7 м/с лежит в интервале 900…1500 Па.

Рис. 1.3. Полый форсуночный скруббер АКРП:

1 – корпус каплеуловителя; 2 – завихритель;

3 – корпус непосредственно скрубберной части аппарата

Насадочные скрубберы.

Для комбинированной очистки газов от пыли и газообразных примесей за рубежом широко применяются насадочно-форсуночные скрубберы. Эти аппараты выпускаются в двух исполнениях: с вертикальным и горизонтальным ходами газа, причем второй очень удобен в помещениях, имеющих небольшую высоту.

Отличительные особенности насадочно-форсуночных скрубберов:

• использование новых типов насадки из полимерных материалов

• с высокой пористостью (до 80…95 %, с развитой поверхностью контакта (типа "Телерейт", "Инталокс", пакеты гофрированных сеток трикотажного плетения, слои из синтетических волокон и стружек);

• малый вес аппаратов, позволяющий монтировать их на легких перекрытиях;

• посекционное расположение насадочных слоев (три и более), позволяющее осуществлять раздельное орошение каждой секции различным по составу раствором при улавливании многокомпонентных вредностей;

• применение интенсивных форсуночных устройств, обеспечивающих надежную защиту от зарастания насадочшх слоев при улавливании взвешен-ных.частш, склонных к слипанию и кристаллизации;

• высокая пористость насадки и возможность установки высокоэффек-ивных волокнистых или сеточных каплеуловител ей, что позволяет вести процесс очистки газов при более высоких скоростях, чем в обычных насадочных скрубберах.

Рис. 1.4. Противоточный насадочный скруббер:

1 - опорная решетка, 2 — насадка, 3 — оросительное устройство

Насадочные газопромыватели (скруббера) (рис. 1.4.) представляют собой колонны, заполненные телами различной формы рис. 1.5.

Рис. 1.5. Типы насадок:

1 — кольца Рашига; 2 — кольца с перегородкой; 3 — кольца с крестообразной

пере­городкой; 4— кольца Палля; 5 — седла Берля; 6 — седла Инталокс

Широкое распространение насадочные колонны нашли в химической технологии, где применяется большое число насадок различных видов.

Насадочные колонны целесообразно применять только при уавливании хорошо смачиваемой пыли, особенно в тех случаях, когда процессы улавливания пыли сопровождаются охлаждением газов или аосорбцией. При улавливании плохо смачиваемой пыли (но не склонной к образованию твердых отложений) могут использоваться аппараты с регулярной и разреженной насадкой.

В пылеулавливании нашли в основном применение противоточные насадочные скрубберы, хотя используются конструкции и с поперечным орошением газов жидкостью. В последнее время появилис исследования по использованию прямоточных насадочных скрубберов, работающих с большими (до 10 м/с) скоростями газов. Высокие скорости позволяют интенсифицировать процессы, протекающие в насадочном аппарате, и уменьшить его габариты. Применение таких скоростей в противоточных колоннах невозможг из-за захлебывания.

Как уже указывалось выше, насадочные скрубберы в настоящее время мало применяются для очистки газов от пыли. Они находят применение при улавливании тумана, хорошо растворимой пыли, а также при совместном протекании процессов пылеулавливания, охлаждений газов и абсорбции.

В противоточных скрубберах скорость газов обычно принимается в пределах 1,5…2,0 м/с, а расход орошающей жидкости составляет от 1,3 до 2,6 л/м³.

В зарубежной практике для улавливания пыли нашли прим$| нение насадочные скрубберы с поперечной подачей жидкости. Считается, что подобный тип насадочного аппарата потребляет на 40 % ниже промывочной жидкости (по сравнению с противоточной колонной) и имеет более низкое гидравлическое сопротивление. Для обеспечения полного смачивания поверхности насадки падающей жидкостью насадка наклонена на 7…10° к направлению газового потока (см. рис. 1.6). Первые (по ходу газов) слои насадки орошаются более интенсивно для предотвращения образования отложений. Расход жидкости в аппаратах такого типа 0,15…0,5 л/м³, гидравлическое сопротивление — от 160 до 400 Па на 1 м насадки. Эффективность очистки достигает 90 % при улавливании частиц размером d_ч>2 мкм при входной запыленности до 10…12 г/м³. Более высокая входная запыленность возможна при улавливании хорошо растворимой пыли.

Опубликованные данные подтверждают, что наибольшее практическое применение в настоящее время получают насадочные скрубберы с поперечным орошением. Для увеличения эффективности улавливания взвешенных частиц в них используется как перекрестное (поперечное), так и прямоточное движение газового и жидкостного потоков.

Рис 1.6. Насадочный скруббер с поперечным орошением:

1 — форсунки, 2 — опорные решетаки; 3 _ оросительное устройство;

4 - неорошаемый слой насадки (брызгоуловитель), 5 — шламосборник; 6 — насадка

Исследования, проведенные в НИИОГАЗе при раздельном и совместном (фронталъном и перекрестном) подводах орошения, показали, что насадочно-форсуночный скруббер с насадкой, представляющей собой горизонтальную сетку объемного плетения из полипропиленовой нити диаметром 0,3 мм, устойчиво работает при скоростях газов в свободном сечении аппарата вплоть до 6 м/с. Брызгоуноса в этом случае практически не наблюдается.